本發(fā)明涉及石油開采,具體的,涉及一種鉆井液用加重劑及其制備方法。
背景技術:
1、隨著勘探開發(fā)技術的發(fā)展,深井、超深井鉆探數(shù)量的不斷增加,對鉆井用加重劑的性能的要求也隨之增加。鉆井液用加重劑,也稱為加重材料或者加重粉,是用來增加鉆井液密度、提高鉆井效果的固體材料。
2、加重劑對鉆井液的性能有很大影響,不同加重劑配制的鉆井液在現(xiàn)場鉆井過程中效果不同,所以加重劑對確保鉆井工程的安全性和效率至關重要。增加加重劑的添加量是提高鉆井液密度的有效途徑,但是加重劑添加量的增多會導致鉆井液的潤滑性變差,從而摩擦阻力會增大,鉆頭的磨損加快,延長作業(yè)時間,導致鉆井作業(yè)效率下降。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提出一種鉆井液用加重劑及其制備方法,解決了相關技術中鉆井液用加重劑潤滑性差的問題。
2、本發(fā)明的技術方案如下:
3、本發(fā)明提出一種鉆井液用加重劑,包括以下重量份組分的原料:重晶石、改性劑、溶劑;所述改性劑包括氨基(萘-2-基)乙酸和/或n-二苯甲基-3-氨基氮雜環(huán)丁烷。
4、作為進一步的技術方案,所述溶劑為乙醇、丙酮和乙醚中的一種。
5、作為進一步的技術方案,所述溶劑與重晶石的體積重量比為500ml:40g。
6、作為進一步的技術方案,所述重晶石的粒徑為600~800目。
7、作為進一步的技術方案,所述改性劑的添加量為重晶石質(zhì)量的6%~8%。
8、本發(fā)明還提出一種鉆井液用加重劑的制備方法,包括以下步驟:將改性劑加入到溶劑中混合均勻后,加入重晶石,調(diào)節(jié)ph至酸性后,進行改性,得到加重劑。
9、作為進一步的技術方案,所述調(diào)節(jié)ph至酸性為調(diào)節(jié)ph至3.5。
10、作為進一步的技術方案,所述改性的溫度為50~60℃,改性的時間為1~2h。
11、作為進一步的技術方案,所述調(diào)節(jié)ph至酸性時采用的試劑由甲酸和檸檬酸組成。
12、作為進一步的技術方案,所述甲酸和檸檬酸的質(zhì)量比為1:1。
13、作為進一步的技術方案,當所述改性劑由氨基(萘-2-基)乙酸和n-二苯甲基-3-氨基氮雜環(huán)丁烷組成時,先加入氨基(萘-2-基)乙酸進行第一次改性后再加入n-二苯甲基-3-氨基氮雜環(huán)丁烷進行第二次改性。
14、本發(fā)明發(fā)現(xiàn)當先添加氨基(萘-2-基)乙酸進行改性,再添加n-二苯甲基-3-氨基氮雜環(huán)丁烷進行改性,可以更好的提高加重劑老化后的潤滑性。
15、作為進一步的技術方案,所述氨基(萘-2-基)乙酸的添加量>n-二苯甲基-3-氨基氮雜環(huán)丁烷的添加量。
16、本發(fā)明發(fā)現(xiàn)當氨基(萘-2-基)乙酸的添加量大于n-二苯甲基-3-氨基氮雜環(huán)丁烷的添加量時,可以進一步的提高加重劑老化后的潤滑性,更好的解決加重劑潤滑性差的問題。
17、作為進一步的技術方案,所述氨基(萘-2-基)乙酸和n-二苯甲基-3-氨基氮雜環(huán)丁烷的質(zhì)量比為2~4:1。
18、本發(fā)明中,通過進一步的限定氨基(萘-2-基)乙酸和n-二苯甲基-3-氨基氮雜環(huán)丁烷的比例可以更好的提高加重劑的潤滑性能。
19、作為進一步的技術方案,所述氨基(萘-2-基)乙酸和n-二苯甲基-3-氨基氮雜環(huán)丁烷的質(zhì)量比為3:1。
20、本發(fā)明的工作原理及有益效果為:
21、本發(fā)明中采用氨基(萘-2-基)乙酸和/或n-二苯甲基-3-氨基氮雜環(huán)丁烷對重晶石進行改性,改性后的重晶石具有很好的潤滑性和耐高溫性能,有效解決了由于增加加重劑的添加量而造成的鉆井液的潤滑性變差的問題,減少了摩擦阻力,提高了鉆井作業(yè)的效果。
1.一種鉆井液用加重劑,其特征在于,包括以下重量份組分的原料:重晶石、改性劑、溶劑;所述改性劑包括氨基(萘-2-基)乙酸和/或n-二苯甲基-3-氨基氮雜環(huán)丁烷。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種鉆井液用加重劑,其特征在于,所述溶劑為乙醇、丙酮和乙醚中的一種。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種鉆井液用加重劑,其特征在于,所述重晶石的粒徑為600~800目。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種鉆井液用加重劑,其特征在于,所述改性劑的添加量為重晶石質(zhì)量的6%~8%。
5.根據(jù)權利要求1~4任意一項所述的一種鉆井液用加重劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:將改性劑加入到溶劑中混合均勻后,加入重晶石,調(diào)節(jié)ph至酸性后,進行改性,得到加重劑。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種鉆井液用加重劑的制備方法,其特征在于,所述調(diào)節(jié)ph至酸性時采用的試劑由甲酸和檸檬酸組成。
7.根據(jù)權利要求5所述的一種鉆井液用加重劑的制備方法,其特征在于,所述改性的溫度為50~60℃,改性的時間為1~2h。
8.根據(jù)權利要求5所述的一種鉆井液用加重劑的制備方法,其特征在于,當所述改性劑由氨基(萘-2-基)乙酸和n-二苯甲基-3-氨基氮雜環(huán)丁烷組成時,先加入氨基(萘-2-基)乙酸進行第一次改性后再加入n-二苯甲基-3-氨基氮雜環(huán)丁烷進行第二次改性。
9.根據(jù)權利要求8所述的一種鉆井液用加重劑的制備方法,其特征在于,所述氨基(萘-2-基)乙酸的添加量>n-二苯甲基-3-氨基氮雜環(huán)丁烷的添加量。
10.根據(jù)權利要求9所述的一種鉆井液用加重劑的制備方法,其特征在于,所述氨基(萘-2-基)乙酸和n-二苯甲基-3-氨基氮雜環(huán)丁烷的質(zhì)量比為2~4:1。